Ngắn mạch một pha chạm đất, là loại sự cố xảy ra nhiều nhất trong hệ thống, thường do sét đánh hay do dây dân tiếp xúc với đất. Hình 2.17 biểu diễn sự cố một pha
chạm đất qua tổng trở chạm ZN với pha a là pha chạm. Gọi nút xảy ra sự cố là nút k, ba dòng điện trên ba pha chảy ra khỏi nút k khi có sự cố lần lượt là , , . Trong trường hợp này là dòng điện chạy ra khỏi nút k vào đất.
Hình 2.14: Sự cố pha a chạm đất qua tổng trở chạm ZN
Sự cố được biểu diễn bởi các phương trình sau:
(2.16) (2.17) Với Vka là điện áp pha so với đất tại nút k.
Do , các thành phần đối xứng của dòng điện chạy ra khỏi nút k được cho bởi:
Thay và
(2.19) Tổng các phương trình này và lưu ý: , ta nhận được công thức sau:
(2.20)
(2.21)
Ta có thể dễ dàng dùng các công thức thành phần đối xứng liên quan để xác định tất cả điện áp và dòng điện tại chỗ sự cố N. Khi chạm đất trực tiếp , lúc đó:
(2.22)
(2.23)
Nếu mạch tương đương Thevenin của ba mạng thứ tự của hệ thống được mắc nối tiếp nhau, như hình (2.13), ta thấy rằng dòng điện và điện áp trong mạch sẽ thỏa mãn các công thức trên - tổng trở Thevenin nhìn vào bả mạng thứ tự tại nút sự cố k nối tiếp với tổng trở chạm và nguồn áp trước sự cố.
Hình 2.15: Kết nối các mạch tương đương Thevenin của các mạng thứ tự để biểu diễn sự cố một pha chạm đất tại pha a với tổng trở chạm ZN.